高层民用建筑消防工程改造设计与施工常见问题解决措施

蒋紫怡 王朔 刘熙博 吴欣懋 李佳

摘要：高层民用建筑具有体量大、业态多、人员复杂等特点，消防安全问题十分突出。随着我国经济建设进入新发展阶段，大量高层民用建筑在消防工程方面存在改造需求。本文聚焦于民用高层建筑消防工程的消防现状，梳理归纳室内消火栓系统、喷淋系统、火灾报警系统、防排烟系统、应急照明及疏散系统在改造设计与施工中常见的问题，并对其进行系统分析，提出科学的解决措施，旨在提升消防工程改造工程质量，保证消防系统功能得到高效发挥。

关键词：高层建筑；消防工程；改造设计；施工

引言

随着城市化进程的不断加速，高层民用建筑已经成为城市发展的重要组成部分。然而，随之而来的是高层建筑的消防安全问题也日益突出。消防工程改造设计与施工是保障高层民用建筑消防安全的重要环节，但在实际操作中常常面临各种挑战与难题。例如，部分早期建成的高层建筑消防设施陈旧、不符合最新标准；通风系统设计不合理，导致火灾烟气扩散困难；疏散通道设置不当影响人员疏散速度等。为了解决这些问题，需要从技术层面和管理层面提出有效的改进策略，促进高层民用建筑消防工程改造的顺利进行，确保公众生命财产安全。

一、高层民用建筑消防工程改造难点

根据我国《建筑设计防火规范》（GB50016－2018），高层建筑主要分为住宅建筑和公共建筑。对于住宅建筑，建筑高度大于54m的住宅建筑为一类高层建筑；建筑高度大于27m但小于54m的住宅建筑为二类高层建筑。由于高层建筑人员密度大、建筑内部易燃物多，一旦发生火灾，极易造成严重的人员伤亡和财产损失。

高层民用建筑消防工程改造设计、施工主要分为以下三种情况。第一，在建高层民用建筑消防设计基本建设完成，建设方根据业主需求进行装修设计后再改造。第二，已竣工验收但未投入使用高层民用建筑，未配合业主装修进行消防改造设计。第三，已投入使用的高层民用建筑，部分消防设施缺失、老化或设计不合理，依据业主要求进行改造设计。该类消防改造工程主要难点有以下两个方面。技术难点：对于已建成的高层建筑，消防工程改造需要考虑到原有建筑结构的承载能力以及新消防设施对结构的影响；确保消防水源充足、水压稳定以及水管网络覆盖到每个角落；高层建筑的疏散通道设计需要考虑到人员的疏散速度、安全性和容量，同时也要满足建筑法规要求[1]。管理难点：对于已经投入使用的高层建筑，消防工程改造需要与业主进行充分沟通和协调，以确保改造工程不影响建筑的正常使用；消防工程改造的成本通常较高，管理者需要进行有效的成本控制，确保改造工程的可行性和经济性。

二、消防工程改造设计与施工常见问题

在城市现代化高速发展下，高层民用建筑消防改造是一项重要内容，有利于提升安全性，因此需要对建筑物消防问题重新进行优化设计。然而，在实际工程改造与施工过程中，由于对规划掌握不全面、对原有高层民用建筑的现状了解不准确，导致消防设计及施工中暴露出诸多问题。

（一）室内消火栓系统

在消防改建工程中，装修布局调整对消火栓的数量和设置位置提出了新的挑战。为确保消火栓的有效性，需要重新设计消火栓的位置，以保证任何区域都能够被两个水柱充分覆盖。同时，消火栓的设置应科学合理，方便灵活使用，并符合规范对保护距离的要求。然而，在改造设计及施工环节，通常会面临一些问题：第一，为满足消火栓的布置间距，时常会发生同一个消火栓支管引出多个消火栓的现象，会严重降低系统供水可靠性，还增加了故障概率；第二，消火栓箱选型不当，在某些情况下，将原本设计为自救式消防箱或减压稳压式消火栓改成了普通型消火栓箱，降低了消防设施使用可靠性[2]；第三，在施工过程中，未及时调整消火栓箱的位置，有些消火栓箱被安置在不易取用的位置，给使用者带来不便，还增加了火灾发生时的危险性。

（二）喷淋系统

喷淋系统的改造设计应结合现行的相关规范，在原有系统基础上加以改进，合理设置喷淋系统管道、喷头的布置，以满足实际环境要求。在进行喷淋系统改造设计和施工时，常见的问题有：第一，未严格按照火灾危险等级选用喷淋系统保护等级；第二，喷头间距超标。例如，中危Ⅱ级喷淋系统的房间只布置了1个喷头，致使喷头与端墙距离大于17m或者新增设的喷头间距小于18m，这都会明显影响系统喷水效果；第三，未严格依据标准规范要求控制喷头数量、尺寸，导致管径偏小，喷头数量超标；第四，施工过程中为提升施工效率，施工人员私自取消了原有末端试水装置或者未将其安装在最不利点处，导致消防验收时不能准确测试系统功能；第五，泄水、试压没有分阶段进行，导致由于快速泄水降压和上水升压导致消防管道卡箍等管件因遭受强力冲击被损坏引发漏水。

（三）火灾报警及联动系统

火灾自动报警及联动系统改造设计及施工常见的问题如下。第一，现有设备位置和保护距离不准确。对于原有系统中的手动报警按钮、声光报警器、消防广播等设备，未能根据工程现状和规范要求进行调整，导致保护距离不够准确。第二，新增设备点位规划不合理。在设计阶段未能充分考虑系统回路规定余量，致使新增设备超出规定余量，导致新增设的设备无法正常工作，形同虚设。第三，未设计非消防断电联动控制模块。装修配电设计完成后，没有设计非消防断电联动控制模块，不能够在火灾发生时及时切断非消防电源，存在较大的安全隐患。第四，新增设的排烟风机未设置多线控制线路至消防控制中心。在需要时不能手动启动排烟风机，火灾烟雾得不到及时排除。第五，改建区域应用的报警设备与原有设备不同，没有充分考虑设备之间的兼容性。第六，施工人员为简化施工，消火栓按钮未接直接起泵线路，消防电话插孔未按要求设计。

（四）防排烟系统

在防排烟系统设计和施工过程中，主要存在如下问题。第一，在排烟量计算时没有使用可靠的计算方法和工程软件并结合实际场地情况进行计算和验证，使得排烟量计算存在偏差，导致排烟口风量和风管尺寸的选型不当。另外，如果在系统主管或支管上随意开设排烟口而不考虑原有排烟风机的风量和风压，会引发排烟口风量不足、风速偏小等问题，进而影响系统运行可靠性。第二，对于装修布局的改动，没有及时进行评估，导致内走道与机械排烟口或自然排烟窗的距离超过规定的30m，影响排烟系统的有效性。第三，排烟口选型和设置位置不当，不符合标准规范要求，一旦排烟口位置设置低于规定高度的位置、常闭排烟口未设置就近手动复位按钮、一个排烟系统负担多个防烟分区时设置了不合适的排烟口类型，都会影响系统的正常使用。第四，为满足装修需要，在施工时可能会随意改装正压送风口，使得送风口的送风截面减小，达不到标准风量。第五，新增排烟风机电源未接双回路供电，风机控制箱也未设置在风机就近位置，导致在紧急情况下不能够及时控制排烟风机，降低了系统的可靠性和应急响应能力。

（五）应急照明及疏散指示系统

应急照明及疏散指示系统在改造设计与施工中常见的问题有以下几个方面。第一，设计人员在设计过程中盲目借用相邻防火分区的疏散出口，错误以最短疏散路径为原则，该做法不符合《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB51309-2018）对建筑疏散方案的合理设计要求。根据标准规定，疏散指示标示灯应根据实际建筑结构和消防安全要求，合理布置在适当位置，并指向最为安全、可靠的疏散出口。因此，仅仅以最短路径为依据而忽视了建筑结构特点和消防安全的考量是不够全面的，这种设计会导致在紧急情况下疏散通道发生拥堵、错乱，加大人员伤亡风险。第二，消防改造区域的应急照明及疏散指示系统回路未按照规定从原有系统中接出，而是将普通照明和应急照明混合接入了同一个回路。该设计方案不仅违法规定要求，还存在严重的安全隐患。根据相关消防安全标准和法规要求，应急照明及疏散指示系统应独立于普通照明系统，以确保在火灾等紧急情况下能够有效照明并指示人员安全疏散[3]。另外，混合接入的回路会导致应急照明系统失效，使得在紧急情况下人员无法及时获得必要的照明和指引，增加了火灾蔓延速度和人员伤亡风险。因此，必须立即对系统进行修正，对于已经混合接入的回路，需要立即停止使用，并进行重新接线。将应急照明系统独立接入正确的回路中，确保其能够正常供电和工作。在完成修正后，应及时更新系统标识，清晰标明应急照明系统的电路回路，以便维护人员和使用者清晰了解系统结构和操作规程[4]。

三、解决措施

（一）参与各方应提高法律法规责任意识

各方参与者必须深刻认识到法律法规的重要性，并全面提高其责任意识，确保消防安全工作顺利进行。在消防设计和施工过程中，必须严格遵守国家和地方的相关法律法规，确保所有的设计和施工都符合规定的标准和程序，包括但不限于消防设施规划、布局、材料选择以及施工技术操作等方面。同时，对消防设计和施工过程进行全程监管和验收，确保每一个环节都符合规定要求，以提高建筑物的消防安全性和可靠性[5]。

（二）经营方、业主应合理选择设计和施工单位

经营方和业主在选择设计院或消防设计单位时，应当遵循正当程序，以确保项目顺利进行。首先，对设计院和施工单位的背景、资质、项目经验进行摸底调查；其次，在确定设计单位和施工单位后，业主应与其签订合同，明确工作范围、时间、费用、质量标准等重要细节；最后，严厉打击无资质的个人或单位参与工程的违法行为，业主和经营方应保持警惕，及时发现并举报任何违规行为[6]。

（三）消防设计和施工单位应提高社会责任意识

消防设计和施工单位应具有高度的社会责任意识，遵守相关规范和法律要求，始终以保障公共安全和保护生命财产为首要任务。首先，应深入了解现行的消防规范和标准，以确保设计和施工过程中不会出现任何偏差或违规行为；其次，在设计和施工时应考虑原有系统的现状，以便在设计和施工过程中进行有效整合和升级，确保新的消防系统能够与现有设施无缝衔接，并提升整体的安全性和效率；最后，消防设计和施工单位需要与业主和监管部门进行密切沟通，及时汇报工作进展和可能存在的问题，并积极寻求解决方案，以保证整个项目达到预期效果[7]。

（四）加强对消防改造工程的质量监督、监管和指导

在高层民用建筑消防工程改造设计与施工中，加强对质量监督、监管和指导是确保工程安全和质量的重要措施之一[8]。首先，建立完善的监督体系，包括确立监督责任部门，明确监督职责和监督程序以及建立有效的监督机制；其次，加强对施工过程的监管，监管部门应加强对施工现场的巡查和检查，确保施工符合相关技术标准和规范要求。同时，要及时发现和解决施工中存在的质量问题，防止问题扩大；最后，监督部门可以组织专家对工程设计方案进行评审，提出合理化建议，并在施工过程中提供技术指导，解决施工中的技术难题，确保工程设计与施工符合消防安全要求，提高工程质量。

结语

综上所述，高层民用建筑消防工程改造设计与施工中存在一系列问题，通过采取科学、有效的解决措施，能够有效应对这些挑战。首先，在设计阶段，应充分考虑建筑结构、消防系统的合理布局以及逃生通道的设置，确保在火灾发生时能够及时疏散人员。其次，在施工阶段，应严格按照设计要求执行，保证消防设备设施的安装质量，确保其可靠性和有效性。同时，应加强与相关部门的沟通协调，及时解决施工中的问题，确保施工符合相关法规和标准。此外，加强施工现场安全管理，提高工人的安全意识，减少施工过程中的安全事故。最后，对完成的消防工程进行验收，确保其符合设计要求和技术标准，为高层民用建筑的火灾安全提供有效保障。通过以上措施的综合实施，可以有效提升高层民用建筑的消防安全水平，保障人民生命财产安全。

参考文献

[1]邓元媛，李晗，张传芳.老旧小区消防适应性改造：机制，方法与技术研究[J].智能建筑与智慧城市，2023（05）：10-13.

[2]曾建波.高层民用建筑消防给排水设计常见问题分析[J].住宅与房地产，2017（05）：79.

[3]邢嘉睿.老旧小区消防安全管理现状及对策[J].今日消防，2022，7（02）：60-62.

[4]庞凤芝.新形势下城镇老旧小区消防安全改造工作要点[J].消防界（电子版），2021，7（05）：78-79.

[5]丁海波.高层建筑消防监督管理模式创新研究[J].今日消防，2023，8（01）：64-66.

[6]刘俊君.监控设施在火灾调查中的应用[J].消防界（电子版），2021，7（08）：66-67.

[7]虞海波.高层民用建筑的消防设计[J].中国建筑金属结构，2023，22（09）：114-116.

[8]刘志红，李艺，冯俊琪.高层民用建筑消防设计研究[J].消防界（电子版），2023，9（16）：37-39.